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PluGriSost: Modelo dinámica de flujos de agua para uso doméstico, con énfasis en

aprovechamiento de fuentes no convencionales (pluviales, grises)

Doctorando: Tito Morales Pinzón

Directores:Joan Rieradevall Pons Xavier Gabarrell DuranyCarles Martínez Gasol

A partir de la tesis doctoral en desarrollo:Gestión sostenible de agua de lluvia en sistemas urbanos

Seminario en el marco del proyecto PLUVISOST 22 de junio de 2011

Índice1. Antecedentes2. Justificación3. Objetivos4. Límites y alcances5. Metodología6. Esquema general del modelo7. Tour y aplicaciones potenciales del modelo

1. Antecedentes El uso del agua de lluvia no es un 

tema nuevo. Grandes culturas florecieron por el aprovechamiento directo de este recurso Usos agrícolas Usos domésticos

El desarrollo de acueductos contribuyó al crecimiento de ciudades

El suministro de agua usos urbanos implica grandes costos Infraestructura Tratamiento Energía

Las zonas urbanas son grandes capadoras de agua

Las pluviales urbanas son un recurso no aprovechado

1. Antecedentes

El uso doméstico (urbano) es uno de los mas relevantes en España.

Fuente: Sistema de indicadores del Agua. Ministerio del Medio Ambiente y Medio  Rural y Marino, España.

1. Antecedentes Posibilidad de fomentar 

masivamente el uso urbano de agua de lluvia, aspectos de dimensionamiento, costos e impactos ambientales deben ser considerados

Existen guías en algunos países (UK, Australia, USA, España) que dan directrices generales

Alguna normatividad desarrollada

Existen modelos dimensionamiento, aspectos financieros, calidad RainCycle Standar v2.0 Raincoat

No existen modelos integren el ACV  al dimensionamiento y análisis financiero

2. Justificación

Evaluación ambiental alternativas aprovechamiento de agua no convencional (Pluviales, Grises)

Desarrollo de herramientas integren dimensionamiento y evaluación ambiental (ACV, DS)

Inexistencia de modelos  urbanos  evaluación ambiental recursos no convencionales (pluviales, reg.) 

Combinación de herramientas y nuevas aplicaciones (ACV‐DS)

Modelos de simulación como herramienta de planificación

Integración de herramientas de análisis de sistemas

Flexibilidad para experimentar escenarios a bajo coste

3. Objetivos

1) Representar el comportamiento de los flujos de agua dentro de varios subsistemas de interés a escala vivienda unifamiliar, edificio de apartamentos y barrio

2) Analizar el comportamiento del volumen óptimo de los depósitos de agua en función de la variabilidad de la oferta y la demanda de fuentes de agua no convencionales (pluviales y grises).

3) Estudiar el comportamiento de los impactos ambientales asociados a diferentes estrategias de suministro de agua para uso doméstico

4) Presentar indicadores de agua para la toma de decisiones en el planeamiento de nuevos barrios

4. Límites y alcances del modeloEs una simplificación de la realidad.La calidad de los resultados está en función de la calidad de los datos.

Supone patrones de demanda medios de agua, que permanecerán constantes en el tiempo

Supone la existencia de una red que suministra la demanda  de agua solicitada, de forma ininterrumpida

Supone que los modelos aleatorios representan consistentemente la pluviometría local

Permite modelar los flujos diarios de agua de uso doméstico (no envasada) a escala vivienda, edificio y barrio, presentando un conjunto de indicadores seleccionados

Permite estimar volúmenes óptimos de depósito para aguas pluviales y grises

Permite estimar impactos ambientales asociados al uso del agua doméstica

Dinámica de Sistemas Es una disciplina y/o metodología para el estudio de los sistemas

¿Qué propone? ¿Cómo? Entender el cambio ocurrido en un sistema (Enfoque sistémico) a través del tiempo (dinámica)

Utilizando ecuaciones diferenciales

¿Cuál es el objetivo? Estudiar la dinámica de los estados posibles del sistema

5. Metodología

Software STELLA  Programa especializado que facilita representar relaciones entre niveles y flujos que usualmente se presentan en los sistemas dinámicos.

5. Metodología

Cód SubsistemaSistema producción agua potable de redSistema captación de agua lluvia Sistema uso de agua doméstica en diferentes escalas (red , lluvia, regenerada)Sistema tratamiento aguas residualesSistema agua urbana no envasadaIntegración con otros sistemas: Sistema uso y aprovechamiento del ciclo urbano doméstico del agua

3

4

6

1

2

Sistemas de estudioFuentes de agua

Tratamiento agua potable

Distribución

Tratamiento agua residual

Producciónde lodos Transporte

Agua red Agua lluvia

Transporte agua residual

Tratamiento agua potable

Distribución

Agua tratada

Transporte agua lluvia

Almacenamiento

Agua de escorrentía

4

1 2

3

5 6

Producción de fertilizantes

Uso agrícola

Uso doméstico Reuso aguas grises

CaptaciónCaptación

Fuentes de agua

5

Escala de

análisisIdentificador

Vivienda tipo

casa.

Vivienda tipo

apartamento

Sistemas de estudio

Escala de análisis Identificador

Edificio independiente.

Vivienda tipo apartamento

Barrio de vivienda tipo casa o

Conjunto residencial de

vivienda tipo casa

Barrio de edificios o

Conjunto residencial de

vivienda tipo apartamento

Barrio o conjunto residencial

de vivienda mixto (tipo casa

y tipo apartamento)

Escalas analizadas en Sistema uso de agua doméstica (red , lluvia, regenerada) 3

Oferta de agua de red

Oferta de agua de lluvia

Oferta de agua regenerada

Demanda doméstica de agua y otros usos

Barrio

Oferta de agua Efluentes: aguas grises, negras

Aguas residuales

Tratamiento

Retorno al medio natural

Espacio público

6. Esquema general del modelo

Demanda doméstica de agua y otros usos

Usos potables Usos distintos a consumo directo

Ducha Beber, cocinar

Lavado manos

Lavar (wm) InodoroLimpiar, 

aseo Piscina OtrosRiego

Demandas internas Demandas externas

6. Esquema general del modelo

Demanda doméstica de agua y otros usos Efluentes: aguas grises, negras

Vivienda unifamiliar

Edificio de apartamentos

Aguas grises

Barrio

Espacio público

Aguas residuales

Aguas negras

Oferta de agua

6. Esquema general del modelo

Demanda doméstica de agua y otros usos Efluentes: aguas grises, negras

Vivienda unifamiliar

Aguas grisesBarrio

Tratamiento

Oferta de agua

Espacio público

Aguas negras

Aguas residuales

6. Esquema general del modelo

Espacio público

Demanda doméstica de agua y otros usos Efluentes: aguas grises, negras

Aguas grises

Barrio

Tratamiento

Oferta de agua

Edificio de apartamentos Aguas 

negras

Aguas residuales

6. Esquema general del modelo

7. Tour y aplicaciones potenciales del modelo